Jūs žinote seną posakį: „Jei norite ką nors paslėpti, padėkite jį į akį?“ Na, remiantis nauju dviejų fizikos profesorių pasiūlymu, ši logika gali būti priežastis, kodėl mokslininkai tiek ilgai stengėsi rasti paslaptingą masę, kuri, kaip manoma, sudaro 27% visos visatos materijos.
Trumpai tariant, šie du fizikai mano, kad tamsiąją medžiagą galima rasti taip pat, kaip galite rasti greičiausią kelią į darbą: pasikonsultavę su pasauline padėties nustatymo sistema.
Andrejus Derevianko iš Nevados universiteto, Reno, ir Maksimas Pospelovas iš Viktorijos universiteto ir Teorinės fizikos perimetro instituto Kanadoje šį metodą pasiūlė anksčiau šiais metais žinomose mokslinėse konferencijose, kuriose jis sulaukė bendro pritarimo. .
Jų idėja ragina naudoti GPS palydovus ir kitus atominių laikrodžių tinklus ir palyginti jų laiką ieškant neatitikimų. Derevianko ir Pospelovas mano, kad tamsiosios medžiagos gali turėti žalingą poveikį atominiams laikrodžiams ir kad pažvelgus į esamus atominių laikrodžių tinklus gali būti įmanoma pastebėti tamsiosios medžiagos kišenes jų skiriamuoju parašu.
Jie abu pradeda tikrinti šią teoriją, analizuodami 30 GPS palydovų, kurie kasdieniam navigacijai naudoja atominius laikrodžius, duomenis. Susiję atominių laikrodžių tinklai, tokie kaip GPS ir kai kurie jau egzistuojantys antžeminiai tinklai, gali būti naudojami kaip galinga priemonė ieškant topologinio defekto tamsiosios medžiagos, kur iš pradžių sinchronizuoti laikrodžiai bus sinchronizuoti.
„Nepaisant svarių tamsiųjų medžiagų egzistavimo įrodymų, jos pobūdis išlieka paslaptis“, - teigė universiteto Mokslo kolegijos profesorius Derevianko. „Kai kurios dalelių fizikos tyrimų programos daro prielaidą, kad tamsiąją medžiagą sudaro sunkiosios dalelės. Ši prielaida gali būti netiksli, todėl alternatyvos yra labai suinteresuotos. “
Jų pasiūlymas grindžiamas mintimi, kad tamsiosios medžiagos gali atsirasti dėl įtrūkimų Visatos kvantiniuose laukuose, kurie galėtų sutrikdyti tokias pagrindines savybes kaip elektrono masė ir turėti įtakos tam, kaip matuojame laiką. Tai atspindi labiau įprastą požiūrį, kad tamsiąją medžiagą sudaro subatominės dalelės, tokios kaip WIMP ir ašys.
„Mūsų tyrimas siekia idėjos, kad tamsiosios medžiagos gali būti organizuojamos kaip didelis dujų pavidalo topologinių defektų rinkinys arba energijos įtrūkimai“, - teigė Derevianko. „Mes siūlome aptikti trūkumus, tamsiąją medžiagą, nes jie per mus sklinda jautrių atominių laikrodžių tinklu. Idėja yra ta, kad laikrodžiai sinchronizuojasi, mes žinotume, kad tamsiosios medžiagos, topologinis defektas, praėjo. Tiesą sakant, mes įsivaizduojame naudodamiesi GPS žvaigždynu kaip didžiausią žmogaus sukurtą tamsiosios medžiagos detektorių. “
Derevianko bendradarbiauja analizuodamas GPS duomenis su Geoffu Blewittu, Nevados geodezinės laboratorijos direktoriumi, taip pat Nevada universiteto Reno mieste esančiame mokslo kolegijoje. Geodezinė laboratorija sukūrė ir prižiūri didžiausią GPS duomenų apdorojimo centrą pasaulyje, galintį nuolat, visą parą, apdoroti informaciją iš maždaug 12 000 stočių visame pasaulyje.
Blewittas, taip pat fizikas, paaiškino, kaip atominių laikrodžių rinkinys gali aptikti tamsiąją medžiagą.
„Žinome, kad, pavyzdžiui, tamsiosios medžiagos turi būti, nes matoma, kad ji lenkia šviesą aplink galaktikas, tačiau mes neturime įrodymų, iš ko ji gali būti sudaryta“, - sakė jis. „Jei tamsiosios materijos nebūtų, normalios medžiagos, apie kurią žinome, nepakaktų, kad šviesa būtų kiek sulenkta. Tai tik vienas iš būdų, kaip mokslininkai žino, kad kažkur galaktikoje yra daug tamsiosios medžiagos. Viena galimybė yra tai, kad tamsiosios medžiagos šiose dujose gali būti sudarytos ne iš dalelių, kaip įprasta medžiaga, bet iš makroskopinių erdvės laiko trūkumų.
„Žemė šluoja šias dujas, apeidama aplink galaktiką. Taigi mums dujos atrodo kaip galaktikos tamsiosios medžiagos vėjas, pučiantis per Žemės sistemą ir jos palydovus. Pučiant tamsiajai medžiagai, GPS sistemos laikrodžiai retkarčiais per 3 minutes nebebūtų sinchronizuoti su signalinės lemputės modeliu. Jei dėl tamsiosios medžiagos laikrodžiai nebebus sinchronizuoti daugiau nei milijardą sekundės, turėtume lengvai sugebėti aptikti tokius įvykius. “
„Šis darbo tipas gali pakeisti mokslo žinias ir visiškai pakeisti tai, kaip mes galvojame apie savo visatą“, - teigė Jeffas Thompsonas, fizikas ir universiteto Mokslo kolegijos dekanas. „Andrejus yra pasaulinės klasės fizikas ir jau daug prisidėjo prie fizikos. Malonu stebėti nuostabų darbą, kuris kyla iš jo ir jo grupės “.
Derevianko dėsto kvantinę fiziką ir susijusius dalykus Nevados universitete, Reno. Jis yra parašęs daugiau nei 100 recenzuotų publikacijų teorinės fizikos tema. Jis yra Amerikos fizikų draugijos bendradarbis, Simonso teorinės fizikos bendradarbis ir Fulbrighto mokslininkas. Tarp įvairių tyrimų temų jis prisidėjo kuriant keletą naujų klasių atominių laikrodžių ir atliekant tikslius pagrindinių simetrijų su atomais ir molekulėmis testus.
Jų tyrimai anksčiau šią savaitę pasirodė internetiniame mokslinio žurnalo variante Gamtos fizika, lenkia spausdinimo versiją.
